[发明专利]一种虾蟹壳综合利用生产功能性肥料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种虾蟹壳综合利用生产功能性肥料的方法，属肥料领域。

背景技术

利用虾蟹壳生产壳聚糖的工艺已相对成熟，壳聚糖已在农业上取得广泛应用。但在生产过程中通常要经过两酸两碱的过程，脱乙酰基也要经过两次以上碱煮，在整个过程中有大量酸碱废液产生，最终不能达到排放标准。

虾蟹壳主要成分为丰富的钙质、蛋白质和甲壳素、虾青素等。传统的用虾蟹壳制备壳聚糖（酸碱法）的过程实质就是脱碳酸钙、脱蛋白质和脱乙酰基的“三脱”过程。

1、工艺流程

酸碱法是目前利用虾壳和虾头提取制备甲壳素和壳聚糖最普遍的方法，也是目前工业上大规模利用虾壳和虾头制备甲壳素和壳聚糖的主要方法。

1.浸泡用5%-6%盐酸于室温浸泡虾壳或蟹壳24h。

2.水洗将上述沉淀水洗3次。

3.去蛋白水洗的沉淀用3%-4%NaOH煮沸4-6h,充分除去蛋白质，用无菌水冲洗，除去碱和蛋白质。

该方法先通过盐酸浸泡虾壳和虾头脱去碳酸盐，再通过NaOH溶液进行碱煮脱去蛋白质和脂类物质，然后再洗涤至中性，使用KMnO₄溶液或者H₂O₂溶液脱色，最后干燥得到甲壳素。得到的甲壳素再通过浓碱液法脱去乙酰基，就可以得到不同脱乙酰度的壳聚糖。

优缺点：操作简单、方便，但会耗费大量能源和资源且加工过程中会产生大量的废液，直接排放对环境污染严重，而要进行处理则需要很高的费用。

2、存在问题

（1）生产工艺落后，仅提取甲壳素，而碳酸钙、蛋白质及色素等物质作为废弃物以污水或残渣的形式排放；

（2）污水中无机盐和有机物的浓度高，难于处理，对环境污染严重。

一方面壳聚糖的应用效果很好，壳聚糖作为液体肥，壳聚糖的含量只有2-6%，其余都为水。另一方面生产过程中的废水又无法排放，寻求一种有效的方法解决环保问题，具有非常现实的意义。因此本申请想把废水重新利用起来。但是废水中的物质必须对植物无害，而且如果是植物所必须的元素就更好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种虾蟹壳综合利用生产功能性肥料的方法，本发明方法将碳酸钙变成水溶性钙、蛋白质降解成为多肽或氨基酸，并将这些植物需要的重要营养成分，连同壳聚糖一起，形成富含营养的液态肥，用于叶面喷施或根部冲施。本方法没有废水排放，对环境友好，同时得到的肥料肥效显著提高。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种虾蟹壳综合利用生产功能性肥料的方法，包括：

1）所用原料力求新鲜，否则生产的甲壳素产量和质量都会降低。如果短时间内不加工，可将洗净的原料晒干后贮藏。

将新鲜虾蟹壳除去其中的肉质、污物，用水洗净，经酸浸泡脱钙，当虾蟹壳全部软化，不再有气泡发生，浸酸过程即完毕，虾蟹壳捞出后用水洗，沥干，浸泡后的酸液备用，酸液含有大量的可溶性硝酸钙；

2）将1）沥干后的虾蟹壳加入到第一碱液中，边搅拌边煮沸1-4h，过滤，滤液备用，滤液中含有大量的多肽类物质；

3）将2）处理完的虾蟹壳放入到第二碱液中，加热60-150℃，不断搅拌2～24h，温度高，则时间短，以脱除乙酰基为准，过滤，滤液和滤出物备用；

检查乙酰基是否脱去的方法：取滤出物（甲壳素样品），洗去碱液，浸入1.5～3%的醋酸中，溶解，就说明已脱去乙酰基。

4）将3）得到的滤出物用1）得到的酸液搅拌溶解，过滤，滤出的不溶物如发现有未脱除乙酰基的不溶解物，则与新鲜虾蟹壳一起重复上述步骤，滤出的不溶物中如没有未脱除乙酰基的不溶解物，则作为有机肥料，滤液用2）得到的滤液中和，控制壳聚糖浓度在2-6%，即得含有壳聚糖的功能性肥料。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤1）中，所述酸为3-15%的稀硝酸，稀硝酸浓度视原料种类而不同，一般虾壳用5%，河蟹壳用10%，海蟹壳用10～15%，浸渍过程中应经常搅拌，如发现原料虾蟹壳并未浸渍发软已无气泡发生，说明酸量不足，应补充加入一些浓酸至相应的酸浓度，或浸入新的酸液。

进一步，步骤2）中，所述第一碱液为5-15%的氢氧化钾。

采用此步骤的有益效果是蛋白质逐渐被碱液溶解，而与甲壳素脱离，油脂皂化后溶于碱液，形成小分子多肽或氨基酸；部分色素被破坏，颜色变浅。